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Réforme du collège : informatique débranchée ou codage ?
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Mis en ligne le 7 avril 2016, par Patrick Raffinat

Cet article peut être librement diffusé à l’identique dans la limite d’une utilisation non commerciale suivant la license CC-by-nc-nd http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/fr/legalcode.

A) Introduction

Dans « Les atouts du duo Blockly / tableur Xcas » [1], j’ai proposé une solution simple à mettre en œuvre dès la rentrée prochaine, ce qui devrait rassurer de nombreux enseignants de mathématiques déboussolés et inquiets.

En évoquant l’informatique débranchée, terme dont la plupart n’a probablement jamais entendu parler, je ne cherche donc nullement à raviver leur inquiétude ou à leur donner du travail supplémentaire. Je veux au contraire leur montrer qu’ils n’ont pas à surinvestir dans le codage, parce qu’ils desserviraient ainsi la cause qu’ils croiraient défendre.

Pour y parvenir, je vais relayer quelques unes des nombreuses informations disponibles sur le site https://pixees.fr/ , en essayant de le faire le plus fidèlement possible puisque je ne suis pas spécialiste de la formation au numérique d’élèves du primaire ou du collège.

Ah bon, vous ne saviez pas qu’il existait des spécialistes en France sur le sujet ? Si tel est le cas, je vous invite à lire mon article et, surtout, à consulter sans modération le catalogue des ressources de Pixees pour vous cultiver et comprendre les enjeux de la réforme.

En plus, si vous avez des questions, vous êtes même invité sur le site à contacter le réseau de médiation scientifique Inria, comme de nombreux enseignants de l’option ISN ont dû le faire je suppose : le sous-traitant choisi par le ministère de l’Education Nationale [2] vous offrira-t-il gratuitement la même qualité de service ?

B) C’est quoi, l’informatique débranchée ???

Bien qu’enseignant l’informatique en IUT depuis des années, je n’ai entendu parler d’informatique débranchée qu’il y a environ deux ans. Je ne me souviens pas des circonstances et, de plus, ce thème n’avait pas particulièrement attiré mon attention. Le déclic a eu lieu lorsque j’ai découvert dans la revue EPI un communiqué de Thierry Vieville intitulé « Des ressources pour enseigner le numérique à des enfants » [3].

Activités débranchées dans Pixees

Ces ressources n’étaient évidemment pas indispensables pour enseigner à mes étudiants d’IUT. Mais elles ont piqué ma curiosité car je n’avais vraiment absolument aucune idée de comment on pourrait enseigner le numérique à des enfants. J’ai aussi regardé le site Pixees par curiosité vis à vis du travail de médiation scientifique de Thierry Vieville, avec qui j’avais eu le plaisir de collaborer pour intégrer ma proglet PluriAlgo dans le logiciel Javascool.

Sans surprise, j’y ai retrouvé des ressources sur la programmation créative avec Scratch. Mais ce qui m’a beaucoup appris et étonné, ce sont les activités (ici pour le primaire) relatives à l’informatique débranchée :

Enseigner l’informatique sans ordinateur

Maintenant que je vous ai démontré que l’informatique débranchée était un concept important, je ne vais pas vous faire languir plus longtemps en vous en donnant une petite définition. Je l’ai trouvée dans la traduction française d’un ouvrage de référence [4] écrit en 2005 par trois professeurs d’université en informatique et deux professeurs des écoles néo-zélandais.

Dans l’introduction du livre, les auteurs ne donnent pas à proprement parler de définition, mais ils expliquent que les ressources qu’ils proposent ont pour but de « familiariser les enfants avec le fonctionnement d’un ordinateur sans jamais à avoir à utiliser un ordinateur ».

Ils écrivent également quelque chose de très important qui, je l’espère, incitera les enseignants de collège à ne pas surinvestir dans le codage :

Nous nous sommes rendus compte que de nombreux concepts importants peuvent être enseignés sans ordinateur. En fait, l’ordinateur ne sert parfois qu’à distraire de l’apprentissage. Alors, débranchez votre ordinateur et préparez-vous à apprendre vraiment ce qu’est l’informatique !

C) Les activités débranchées à l’école primaire

Introduction

Il y a :

En guise d’illustration, voici la copie d’écran partielle de la page web présentant les dix activités clés en main :

Ecriture binaire

Il me serait difficile, même si je le souhaitais, de détailler une à une les dix activités clés en main proposées pour le primaire : rien que la première, intitulée « Compter les points – Écriture binaire des nombres », est accompagnée d’un document pdf de 11 pages. En fait, il serait plus exact de parler de 10 thèmes pour le primaire, chaque thème comprenant plusieurs activités connexes.

Jeu de cartes

Avant de consulter le thème sur l’écriture binaire des nombres, je m’attendais à quelque chose d’austère compte-tenu du sujet. Il n’en est fort heureusement rien, puisque les élèves sont amenés à manipuler un jeu de 5 cartes :

Une carte retournée correspond à un 0, tandis qu’une carte visible correspond à un 1. Pour écrire en base 2 un nombre entier compris entre 1 et 31, les élèves sont donc amenés à retourner les cartes qui n’interviennent pas pour obtenir le total souhaité (soit 9 dans l’exemple ci-dessous) :

Je ne poursuivrai pas au-delà de cette introduction, renvoyant le lecteur intéressé à la lecture de https://pixees.fr/?p=776 . Mais je ferai un parallèle avec un module que j’ai enseigné pendant plusieurs années en IUT, module intitulé « Bureautique et environnement informatique ».

Code ASCII et programme Blockly / Xcas

Dans ce module très éclectique, j’étais amené à demander à mes étudiants le codage binaire du mot IUT, sans utiliser ni ordinateur ni calculatrice. Pour y parvenir, il faut écrire sur un octet le code ASCII des 3 lettres composant le mot : 73 (I), 85 (U) et 84 (T).

Plutôt que d’obtenir le code binaire par des divisions par 2 successives, il est plus facile mentalement de soustraire (si l’on peut) les puissances de 2 par ordre décroissant :

Informellement, puisque je n’étais pas dans un module d’algorithmique, je demandais aux étudiants de procéder ainsi (illustration pour 73) :

  • ne pas retenir 128 puisqu’il est plus grand que 73
  • retenir 64, si bien qu’il reste 9 à obtenir
  • ne pas retenir 32 puisqu’il est plus grand que 9
  • ne pas retenir 16 puisqu’il est plus grand que 9
  • retenir 8, si bien qu’il reste 1 à obtenir
  • ...

Ils faisaient sans le savoir de l’informatique débranchée, et je ne savais pas que je l’enseignais ! Quand plus tard je reprenais l’exercice dans un module d’algorithmique, je leur rappelais l’existence de cet « algorithme informel », un « algorithme formel » étant pour moi un algorithme écrit en pseudo-code, afin qu’ils le codent dans un langage de programmation ou en pseudo-code [5].

Au lycée (voire au collège), cela pourrait déboucher sur un exercice de codage avec l’extension Xcas de Blockly (voir indications) : les puissances de 2 sont préalablement entrées en colonne A, avant que l’exécution du programme ne complète la colonne B.

D) Les activités débranchées au collège

Introduction

Une présentation des ressources du collège est disponible dans https://pixees.fr/?p=3748 . Elle renvoie notamment vers :

Puisque mon article porte sur les activités débranchées, je vous indique que vous trouverez à votre disposition un document pdf de 25 pages où, notamment, on parle de la version débranchée du jeu de Nim.

Pour mémoire j’avais montré comment traiter ce jeu dans le N°49 avec l’extension Xcas de Blockly, en indiquant que la recherche de la stratégie gagnante était à mon avis prioritaire par rapport à des activités de codage.

Nombres premiers

Comme je l’ai dit pour le codage binaire d’une lettre sur un octet, j’enseignais sans le savoir l’informatique débranchée. De nombreux enseignants de mathématiques l’ont aussi pratiquée à leur insu avant que n’apparaissent les ordinateurs, par exemple avec le crible d’Erathostene.

C’est d’ailleurs un exemple que j’aborde lors de ma première séance d’algorithmique en IUT, pour les raisons suivantes :

  • rappeler que l’algorithmique est apparue bien avant les ordinateurs
  • signaler que l’écriture d’un pseudo-code (que je ne donne pas car trop compliqué puisqu’il fait appel aux listes, aux boucles imbriquées…) n’est pas nécessairement pertinente avant le codage dans un langage de programmation…

Comme activité débranchée, je leur demande d’écrire sur une feuille tous les nombres de 2 à 100 (une ligne par dizaine pour plus de lisibilité), puis de barrer :

  • les multiples de 2 sauf 2
  • les multiples de 3 sauf 3
  • les multiples de 4 sauf 4
  • les multiples de 10 sauf 10

Ils se rendent assez vite compte qu’il suffit de barrer les multiples de 2, de 3, de 5 et de 7, ce qui leur fait gagner du temps. Cela peut déboucher sur un exercice de codage au lycée (voire au collège) avec l’extension Xcas de Blockly (voir indications) : tous les entiers de 2 à 100 sont écrits en colonne A, puis on barre les multiples de 2 en effaçant les cellules correspondantes, puis on barre les multiples de 3...

E) Le projet Class’Code

Je vous invite également à découvrir le projet Class’Code (https://pixees.fr/?p=7363), qui met en place et déploie sur tout le territoire une formation hybride (c’est à dire en ligne avec des temps de rencontre) à destination des professionnels de l’éducation et de toutes les personnes désirant initier les jeunes à la pensée informatique.

Il y a, sous la vidéo présentant la formation, un lien « En savoir Plus » que je vous recommande. Il détaille en effet le parcours de formation Class’Code, dont l’Inria est un des partenaires. Le projet étant récent, la formation est encore en cours de production. En attendant, vous trouverez néanmoins des informations très intéressantes sur le projet, sous la forme de questions-réponses.

F) Conclusion et perspectives

On peut être pertinent en enseignant l’informatique sans ordinateur, grâce à des activités débranchées souvent amusantes. L’utilisation d’un ordinateur reste évidemment souhaitable, mais de façon raisonnée et sans succomber aux injonctions du « tout ordinateur », d’autant qu’elles peuvent conduire à distraire de l’apprentissage si elles sont mal interprétées.

Une façon raisonnée de procéder peut être, comme je l’avais indiqué dans le N°49, d’utiliser l’extension Xcas de Blockly. Dans cet article, j’ai ajouté deux autres exemples d’activités (codage binaire, Erathostene). Ce n’est évidemment pas la seule façon raisonnée d’utiliser un ordinateur dans un cadre mathématique, mais elle est facile à mettre en œuvre...

Epilogue

Tout le monde se demande pourquoi la bataille navale est un des jeux cités dans la réforme du collège : mais peut-être avez-vous déjà trouvé la réponse grâce à un indice que j’ai donné dans l’article ?

Si ce n’est pas le cas, mes deux personnages fictifs Casquette d’informatique et Casquette de mathématiques vont vous dévoiler en exclusivité leur interprétation. Avant ça, elles vont analyser de façon plus farfelue le pic de fréquentation de MathemaTICE de Janvier 2016.

PDF - 120 ko
Bataille navale et informatique débranchée

notes

[1Voir http://revue.sesamath.net/spip.php?article831 : « Les atouts du duo Blockly / tableur Xcas »

[2Voir http://revue.sesamath.net/spip.php?breve1177 : « Le Ministère de l’Education Nationale sous-traite la formation des enseignants à Microsoft-France... »

[3Voir http://www.epi.asso.fr/revue/lu/l1412j.htm : « Des ressources pour enseigner le numérique à des enfants »

[4Voir https://interstices.info/upload/csunplugged/CSUnplugged_fr.pdf : « L’informatique sans ordinateur - Programme d’activités d’éveil pour les élèves à partir de l’école primaire »

[5Il n’y avait d’ailleurs guère de différence entre code et pseudo-code puisque je les faisais programmer en Larp, dont je m’étonne qu’il n’ait guère eu de succès dans la réforme du lycée de 2009.

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